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2019 年度 実績報告書

光単側波帯変調の楕円様電界複素振幅軌跡を利用した多重技術の研究

研究課題

研究課題/領域番号 19H02134
研究機関山形大学

研究代表者

高野 勝美  山形大学, 大学院理工学研究科, 准教授 (60302303)

研究分担者 多田 十兵衛  山形大学, 大学院理工学研究科, 助教 (30361273)
K.I AmilaSampath  東京理科大学, 理工学部電気電子情報工学科, 助教 (90801192)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード光ファイバ通信 / 変復調 / 単側波帯 / 楕円 / 多重
研究実績の概要

初年度の本年は,まず,昨年度までに得られた知見を本研究に生かすために,光SSB変調の変調パラメータと光電界複素振幅が時間的に描く軌跡の関係を明らかにした.位相シフト法を利用して光SSB変調信号を生成し,その信号光の複素振幅軌跡について楕円度および軌跡の安定度を調査した.光SSB変調のためのヒルベルト変換伝達関数を高域通過型とするこれまでの知見をより発展させるために,高域通過フィルタのための振幅特性の選択と遮断周波数の最適化を検討した.その結果,振幅特性は余弦型関数よりも自乗余弦型関数の方が光電界複素振幅が時間的に描く軌跡のばらつきが小さいことがわかった.また振幅特性の遮断周波数は,10Gb/s 疑似ランダムNRZ符号に対して遮断周波数は7GHzが適切であることがわかった.
複素振幅軌跡と変調スペクトルの関係について理論的な関係を調査したところ,位相シフト法光SSB変調においてはその変調過程で利用するヒルベルト変換の振幅特性が変調スペクトルに大きく影響を及ぼすことがわかった.今後は,楕円軌跡の回転方向と抑圧側波帯の関係について引き続き調査を行う.このことにより,タンデム型光SSB変調への発展の可能性を探ることができるものと思われる.すなわち,楕円パラメータによる光SSB信号の多様な波長軸上の多重方式の提案につながると考えられる.併せて,その送受信器における処理演算のアルゴリズムも含めて検討する.
高等数学を利用した多重化方法のために,楕円関数と楕円座標について高度な文献調査を行い理論的整理を行った.直交性の今後は関数の直交性の調査と多重化に関する情報収集を詳細に行う予定である.
本研究の次年度以降に実施予定の検証検討のために,必要な実験物品やシミュレーション,エミュレーションの整備を行った.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

研究の進捗は,交付申請書記載の通りにおおむね推移しており,順調である.

今後の研究の推進方策

本年度の知見を利用して,楕円軌跡の回転方向と抑圧側波帯の関係について引き続き調査を行う.特に,楕円軌跡の回転速度や変位方向に注意しながら検討を進める.このことにより,タンデム型光SSB変調への発展の可能性を探ることができるものと思われる.すなわち,楕円パラメータによる光SSB信号の多様な波長軸上の多重方式の提案につながると考えられる.併せて,その送受信器における処理演算のアルゴリズムも含めて検討する.
また,楕円関数の直交性の理論とそれを利用した多重方法の検討を行う.本年度に得られた変調パラメータと楕円パラメータの関係を利用し,多重化のための変調パラメータの自由度を探る.この成果は,次年度以降に活用する重要なデータとなるので,詳細にかつ丁寧に実施する.
高等数学を利用した多重化方法のために,楕円関数と楕円座標について光変調との関係を検討し,理論構築の準備を行う.次年度以降も見据えて,実験のための物品の調達を行うとともに理論を検証可能なように数値計算環境の整備を行う.

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)

  • [学会発表] EDFA とクラッド励起マルチコアEDFA のステップ応答解析2020

    • 著者名/発表者名
      大村知輝,高野勝美
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第40回年次大会
  • [学会発表] FDTD法における正方形グリッドを用いた円柱2次元フォトニック結晶の分割方法2020

    • 著者名/発表者名
      岩崎克海,高野勝美
    • 学会等名
      令和2年東北地区若手研究者研究発表会
  • [学会発表] 光PAM4信号の非対称帯域制限の影響2020

    • 著者名/発表者名
      櫻井美咲,高野勝美
    • 学会等名
      令和2年度情報処理学会東北支部研究会
  • [学会発表] Optical QPSK signal generation based on the circular trajectory of phase-shifted optial VSB modulation using high-pass Hilbert transformers2019

    • 著者名/発表者名
      Daichi Sato, Kariyawasam Indipalage Amila Sampath, and Katsumi Takano
    • 学会等名
      The 24th OptoElectronics and Communications Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] 光パルス符号位相シフト型単側波帯変調のパルス幅に関する一検討2019

    • 著者名/発表者名
      高野勝美,平井貴也
    • 学会等名
      2019年度電気関係学会東北支部連合大会
  • [学会発表] Experimentally observed stimulated Brillouin scattering and optical parametric amplification in a radio-over-fiber link2019

    • 著者名/発表者名
      Kariyawasam Indipalage Amila Sampath, Yushin Hayashi, and Joji Maeda
    • 学会等名
      14th IEEE International Conference on Industrial and Information Systems
    • 国際学会
  • [学会発表] 光単側波帯信号の波長分割多重伝送ファイバ非線形歪みの検討2019

    • 著者名/発表者名
      飴野亨,高野勝美
    • 学会等名
      2019年度電気関係学会東北支部連合大会
  • [備考] 山形大学高野研究室

    • URL

      http://www.takanolab.yz.yamagata-u.ac.jp/

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公開日: 2021-01-27  

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